第1節(jié)細(xì)胞中的元素和化合物

1、第1章 細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的元素和化合物 識(shí)記細(xì)胞中的元素和化合物 掌握檢測(cè)生物組織中的糖類，脂肪，和蛋白質(zhì)的方法，并學(xué)會(huì)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 知識(shí)梳理： 1.生物界與非生物界1 元素種類大體相同元素含量有差異統(tǒng)一性：差異性： 組成細(xì)胞的元素 20多種 大量元素只9種： 微量元素： 主要元素： 基本元素： 最基本元素： 質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、MgFe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等C、H、O、N、P、SC、H、O、NC （干重下含量最高）O （鮮重下含量最高）組成細(xì)胞的元素 基礎(chǔ)梳理3.作用：（1）組成化合物,如:蛋白質(zhì)、核酸等,進(jìn)而構(gòu)成細(xì)胞；（2）影響生物體的

2、生命活動(dòng)，如:B能促進(jìn)花粉萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng)。4.研究意義：生物界和非生物界具有_性和_性。 統(tǒng)一 差異 探究思考：1為什么碳是最基本的元素？ 答案：碳原子本身的化學(xué)性質(zhì)使它能夠通過化學(xué)鍵連接成鏈或環(huán)，從而形成各種生物大分子，使地球上的生命建立在碳元素的基礎(chǔ)上。 2組成人體細(xì)胞的主要元素中占細(xì)胞干重和鮮重的比例如何排序？主要原因是什么？ 鮮重條件：O(65%）C(18%）H(10%）N（3%）P(14%）S(03%）。干重條件:C(48.4%）O(23.7%）N(12.9%）H(6.6%）Ca(3.5%）S、P等。 在鮮重下O元素最多的原因是H2O在細(xì)胞中含量最多。歸納整合組成細(xì)胞中的化學(xué)元素

3、1細(xì)胞中常見的化學(xué)元素歸納如下 （1）最基本元素是指生命的核心元素；主要元素是指含量占生物體總量的97%以上的元素；大量元素是指含量占生物體總量的萬分之一以上的元素；微量元素是指含量占生物體總量的萬分之一以下的元素?；A(chǔ)鞏固（2）無論是大量元素還是微量元素，都是生物體必需的元素，對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)起著非常重要的作用，如P是組成ATP、膜結(jié)構(gòu)等的重要成分；Ca是組成骨骼、牙齒的成分；Mg是葉綠素的成分；Fe是血紅蛋白的成分。 (3)無論干重還是鮮重，C、H、O、N都是含量最多的四種元素。 2生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 (1)統(tǒng)一性是從化學(xué)元素的種類來分析的：組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)

4、環(huán)境中都可以找到，沒有一種是生物體所特有的，這說明了生物界和非生物界具有統(tǒng)一性，這也為生命起源于非生命物質(zhì)的化學(xué)進(jìn)化學(xué)說奠定了理論基礎(chǔ)。 (2)差異性是從組成生物體的各種化學(xué)元素的含量來分析的：盡管組成生物體的化學(xué)元素在無機(jī)環(huán)境中都可以找到，但與無機(jī)環(huán)境中的相應(yīng)元素的含量又有一定的差別，這說明生物界和非生物界又具有差異性，即生命物質(zhì)的特殊性。這種差異性是由于生物體有選擇地從無機(jī)自然界吸收各種物質(zhì)組成自身結(jié)構(gòu)所造成的。（3）不同生物體內(nèi)所含的化學(xué)元素的種類基本相同，但在不同生物體內(nèi)同種元素的含量差別較大；同一生物體內(nèi)的不同元素的含量也不相同，這是細(xì)胞統(tǒng)一性和差異性的體現(xiàn)。3.常見元素及其作用 N

5、是蛋白質(zhì)的組成成分，參與細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)。絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，某些激素也是蛋白質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用，所以N也參與了生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)。 P是核酸的組成成分，也是磷脂的組成成分，參與構(gòu)成了細(xì)胞和生物體的結(jié)構(gòu)。ATP中含磷酸，所以磷酸也參與了動(dòng)物體內(nèi)的能量代謝過程。 Na在動(dòng)物體內(nèi)是一種必需元素，主要以離子狀態(tài)存在，在神經(jīng)沖動(dòng)的發(fā)生和傳導(dǎo)過程中起重要作用，但在植物體內(nèi)不是必需元素。 Ca在動(dòng)物體內(nèi)對(duì)生命活動(dòng)具有調(diào)節(jié)作用，如哺乳動(dòng)物血液中的Ca2+濃度過低，動(dòng)物就會(huì)出現(xiàn)抽搐；血液中的Ca2+具有促進(jìn)血液凝固的作用，如果用檸檬酸鈉或草酸鈉除掉血液中的Ca2+,血液就不會(huì)發(fā)生凝固。人體長(zhǎng)期缺

6、鈣，幼兒會(huì)得佝僂病，成年人會(huì)得骨質(zhì)疏松癥。 Fe2+在哺乳動(dòng)物體內(nèi)是血紅蛋白的一種成分，沒有 Fe2+就不能合成血紅蛋白。 Mg2+參與葉綠素的形成。 I 是合成甲狀腺激素的原料等。跟蹤訓(xùn)練 （2008年全國(guó)卷）為了測(cè)定某種礦質(zhì)元素是否是植物的必需元素，應(yīng)采用的方法是（ ） A.檢測(cè)正常葉片中該礦質(zhì)元素的含量 B.分析根系對(duì)該礦質(zhì)元素的吸收過程 C.分析環(huán)境條件對(duì)該礦質(zhì)元素吸收的影響 D.觀察含全部營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該礦質(zhì)元素后植株生長(zhǎng)發(fā)育狀況 D組成細(xì)胞的化合物 基礎(chǔ)梳理化合物 無機(jī)物 _：85%90%，含量最多_：1%1.5% 有機(jī)物 _：7%10%，含量只比水少_：1%2%_、_：1%1

7、.5% 水 無機(jī)鹽 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 糖類 核酸 歸納整合 細(xì)胞中的化合物1.組成細(xì)胞的各種元素大多以化合物的形式存在細(xì)胞內(nèi)含量最多的化合物 水細(xì)胞內(nèi)含量最多的無機(jī)化合物占細(xì)胞鮮重含量最多的化合物占細(xì)胞鮮重50%以上的化合物 細(xì)胞內(nèi)含量?jī)H次于水的化合物 蛋白質(zhì) 細(xì)胞內(nèi)含量最多的有機(jī)化合物 占細(xì)胞干重含量最多的化合物 占細(xì)胞干重50%以上的化合物2.細(xì)胞中的化合物的種類與含量跟蹤訓(xùn)練 1.（2008年江蘇卷）下列各組物質(zhì)中，由相同種類元素組成的是（ ） A膽固醇、脂肪酸、脂肪酶 B淀粉、半乳糖、糖原 C氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D性激素、生長(zhǎng)激素、胰島素B 2.細(xì)胞中含有N元素的生物大分子是（ ） A

8、核苷酸和糖原 B胰島素和核酸 C氨基酸和胰高血糖素 D血紅蛋白和纖維素B【歸納提升】在解答有關(guān)組成生物體的化學(xué)元素的題目時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：(1)判斷元素的含量時(shí)要明確是鮮重還是干重。(2)判斷元素的差異時(shí)要明確是種類還是含量。(3)判斷化合物的元素組成時(shí)要明確每一種化合物的化學(xué)本質(zhì)。(4)判斷微量元素時(shí)，不僅要看含量，還要看是否是生物所必需的。 斐林試劑蘇丹橘黃色紅色磚紅色沉淀紫色蘇丹 雙縮脲試劑鑒定物質(zhì)試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還原性糖脂肪蛋白質(zhì)淀粉 碘 藍(lán)色 預(yù)習(xí)提問：1、實(shí)驗(yàn)原理？梨勻漿花生種子勻漿鑒定物質(zhì)材料還原性糖脂肪蛋白質(zhì)淀粉請(qǐng)確定具體的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)材料豆?jié){馬鈴薯勻漿3、 以下植物器官中最好選哪幾

9、種做為實(shí)驗(yàn)材料？為什么？ 沒有顏色或顏色較淺；分別富含可溶性還原糖（葡萄糖、麥芽糖、果糖）、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪。 有色素有色素,會(huì)掩蓋顏色會(huì)掩蓋顏色反應(yīng)的結(jié)果反應(yīng)的結(jié)果蔗糖不是蔗糖不是還原糖還原糖向試管內(nèi)注入2待測(cè)組織樣液。 向試管內(nèi)注入1斐林試劑（甲乙液等量混合均勻后再注入）。 將試管放入盛有5065溫水的大燒杯中加熱2min。 觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。 B試管取等量（2ml）蒸餾水作對(duì)照 第一步：向試管內(nèi)注入2 mL待測(cè)組織樣液花生種子勻漿。 第二步：向試管中滴加3滴蘇丹染液，觀察樣液被染色的情況。向試管內(nèi)注入2待測(cè)組織樣液。向試管內(nèi)注入試劑A液1 ，搖勻向試管內(nèi)注入試劑B液4滴.（邊滴

10、邊搖）觀察試管中出現(xiàn)的顏色變化。向試管內(nèi)注入2待測(cè)組織樣液。 向試管內(nèi)滴加兩滴碘液，搖勻。 觀察顏色變化?？瞻讓?duì)照 指不給予任何處理的對(duì)照.這在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)室方法研究中常采用以評(píng)定測(cè)量方法的準(zhǔn)確度以及觀察實(shí)驗(yàn)是否處于正常狀態(tài)等。相關(guān)知識(shí)鏈接條件對(duì)照 指雖給對(duì)象施以某種實(shí)驗(yàn)處理，但這種處理是作為對(duì)照意義的，或者說這種處理不是實(shí)驗(yàn)假設(shè)所給定的實(shí)驗(yàn)變量意義的。相關(guān)知識(shí)鏈接相互對(duì)照 指不另設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)比對(duì)照，在等組實(shí)驗(yàn)法中，大都是運(yùn)用對(duì)照。如“植物的向性”的等組實(shí)驗(yàn)中，5個(gè)實(shí)驗(yàn)組所采用的都是相互對(duì)照，較好的平衡和抵消了無關(guān)變量的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有說服力。相關(guān)知識(shí)鏈接自身對(duì)照

11、指實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行，即不另設(shè)對(duì)照組。單組法和輪組法，一般都包含有自身對(duì)照。如“植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)，就是典型的自身對(duì)照。自身對(duì)照，方法簡(jiǎn)便，關(guān)鍵是要看清楚實(shí)驗(yàn)處理前后現(xiàn)象變化的差異，實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化則為實(shí)驗(yàn)組。 相關(guān)知識(shí)鏈接常用染色劑及其作用待測(cè)物 還原糖 淀粉 脂肪 蛋白質(zhì) DNA試劑 斐林試劑 碘液 蘇丹 蘇丹 雙縮脲試劑 甲基綠 顏色 磚紅色沉淀 藍(lán)色 橘黃色 紅色 紫色 綠色 是否用顯微鏡觀察 否 否 是 否 是 是否需現(xiàn)配 是 否 否 先用A再用B是 常用染色劑及其作用待測(cè)物 RNA線粒體 染色體 CO2乙醇 試劑 吡羅紅 健那綠 龍膽紫溴麝香草酚藍(lán) 重鉻酸鉀 顏色 紅色 藍(lán)綠色 紫色 藍(lán)變綠再變黃灰綠色是否用顯微鏡觀察 是 是 是 否 否 是否需現(xiàn)配 是 否 否 否 否 練習(xí)：1.某學(xué)生用徒手切片法制作花生子葉切片，用蘇丹